К проведению лабораторных работ по курсу

Методические указания

К проведению лабораторных работ по курсу

«Проектирование и эксплуатация магистральных газопроводов»

для студентов специальности 130501 очной и заочной форм обучения

Омск 2007

Методические указания предназначены для студентов специальности 130501 «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ» при изучении ими дисциплины «Проектирование и эксплуатация магистральных газопроводов».

Методические указания содержат перечень лабораторных работ, постановку задачи, теоретические положения, описание лабораторной установки, методику проведения работ и обработки результатов, а также контрольные вопросы и список рекомендуемой литературы.

Техника безопасности при проведении лабораторных работ

Проведение лабораторных работ должно осуществляться в соответствии со следующими правилами.

Следует помнить, что все лабораторные установки находятся под напряжением 220 и 380 В. Включать силовое оборудование, не ознакомившись с описанием технологических схем установок и без разрешения руководителя, запрещается.

При проведении работ с компрессором запрещается создавать в установке давление выше 1, 0 МПа (10 кгс/см²). Длительная работа компрессора приводит к его перегреву.

Перед началом работы студенты обязаны тщательно изучить теоретический материал, разобраться в технологической схеме установки и порядке проведения экспериментов. Затем, получив необходимые указания и разрешение преподавателя, лабораторная установка подготавливается к работе, и проводятся опытные измерения.

После проведения экспериментов установка приводится в исходное состояние и отключается от силовой сети. Все краны и вентили на технологических линиях должны быть установлены в положение «закрыто».

Студенты обязаны поддерживать в помещении лаборатории чистоту и порядок. После окончания лабораторной работы студенты представляют преподавателю отчет.

Ознакомившись с настоящей инструкцией, каждый студент расписывается в журнале по технике безопасности.

Лабораторная работа № 1

«Исследование работы магистрального газопровода»

1. Цель работы:

Теоретическое и экспериментальное определение закономерности распределения давления в газопроводе.

Описание экспериментальной установки

Экспериментальная установка представляет собой модель магистрального газопровода и состоит из труб общей длиной L = 66 м и внутренним диаметром D = 5 · 10^{-3 м (рис. 1.2).}

Газопровод разделен на 6 участков, длиной l = 11 м каждый. В начале и в конце каждого участка установлены манометры для измерения давления в газопроводе. Газ (воздух) от компрессора подается в баллон, а из баллона через редуктор – в трубопровод. Давление воздуха в начале трубопровода устанавливается в пределах Р_Н = (3 ÷ 6)·10⁵ Па.

Методика проведения работы

Включается компрессор и заполняется баллон сжатым воздухом (Р ≈ 1 МПа). Затем открывается выходной кран 6 и с помощью редуктора устанавливается необходимое давление в начале трубопровода (0, 3 ÷ 0, 6 МПа). Снимаются показания манометров по всей длине трубопровода и показания заносятся в таблицу 1.1. Опыт повторяется 3 раза.

Таблица 1.1

Показатель	Р₁	Р₂	Р₃	Р₄	Р₅	Р₆
Измеренное давление Р_М, МПа
Абсолютное давление Р, Па
Теоретическое давление, Па
ε, %

Обработка результатов эксперимента

Полагая Р₁ = Р_Н и Р₆ = Р_К, строят теоретический график изменения давления по длине газопровода (рис. 1.1). Расчет промежуточных давлений Р_i (где i = 2, 3, 4, 5) производят по формуле (1.10). На этот же график наносятся экспериментальные значения величин давления для промежуточных точек и находится отклонение теоретического давления от экспериментального.

Делаются выводы.

Контрольные вопросы

1. Что называется магистральным газопроводом?

2. Назовите состав сооружений магистрального газопровода.

3. Что называется коммерческим расходом?

4.Назовите стандартные условия состояния газа.

5. Какой характер носит распределение давлений по длине
газопровода?

6. Почему давление в нефтепроводах распределяется по
прямой линии, а в газопроводах имеет место параболический закон
распределения давления?

7. Как изменяется скорость движения газа от начала к
концу газопровода, т.е. с уменьшением давления в газопроводе
и почему?

Лабораторная работа № 2

«Определение места утечки газа в магистральном газопроводе»

1. Цель работы:

Определить место утечки газа из трубопровода графическим методом

Общие положения

Причины возникновения утечек могут быть самые разнообразные. Малые утечки (или так называемые свищи) обычно возникают при коррозионном разрушении материала трубы окружающей средой. Другой причиной появления утечек может быть наличие повреждений металла труб при заводском изготовлении или строительстве, которые не удалось выявить при испытаниях трубопровода. Такие повреждения в виде небольших трещин под воздействием внешних и внутренних сил давления в трубопроводе постепенно развиваются и могут привести к появлению свищей или разрывам. И, наконец, нарушение технологических режимов, повышение рабочих давлений в трубопроводе, возникновение волн давления могут вызвать повреждения и разрывы металла трубопровода.

Существует различные способы определения мест утечек газа. Одним из них является метод сопоставления давлений вдоль трассы трубопровода с давлениями до повреждения и, в частности, так называемый метод «трех точек».

Сущность метода «трех точек» заключается в следующем. Сам факт повреждения трубопровода устанавливается по резкому изменению давления по трассе трубопровода. А для определения места повреждения необходимо знать значения давлений в начале, в конце трубопровода и в 3 – х промежуточных точках. По имеющимся значениям строят график изменения квадратов давлений по длине трубопровода рис. 2.1. Точка пересечения прямых дает место повреждения.

Недостатком данного метода является то, что он позволяет определить только крупные повреждения трубопровода.

Рис. 2.1 График определение места повреждения трубопровода методом «трех точек»

Лабораторная работа № 3

«Исследование влияния лупинга на производительность газопровода»

1. Цель работы:

Оценить влияние лупинга на изменение производительности магистрального газопровода

Рис 1.2 Схеме стенда

1-компрессор; 2-баллон; 3-фильтр; 4-манометр; 5-регулятор давления; 6-входной кран; 7-магистраль; 8, 9-вентель; 10-лупинг; 11-расхомер.

Литература

1. Алиев Р.А., Белоусов В.Д. и др. Трубопроводный транспорт нефти и газа. – М.: Недра, 1988.

2. Новоселов В.Ф., Гольянов А.Н. и др. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации газопроводов. – М.: Недра, 1982.

3. Зубарев В.Г. Проектирование и эксплуатация газопроводов. Учебное пособие. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2001.

4. Белицкий В.Д. Проектирование эксплуатация магистральных газопроводов. Учебное пособие. Электронный вариант.: ОмГТУ, Омск, 2006.

Методические указания

к проведению лабораторных работ по курсу

«Проектирование и эксплуатация магистральных газопроводов»

для студентов специальности 130501 очной и заочной форм обучения

Омск 2007

12 Следующая ⇒